AT395828B

AT395828B - Verfahren zur verringerung von schadstoffemissionen bei sinterprozessen

Info

Publication number: AT395828B
Application number: AT129991A
Authority: AT
Original assignee: Voest Alpine Stahl Donawitz; Voest Alpine Stahl Linz
Priority date: 1991-06-28
Filing date: 1991-06-28
Publication date: 1993-03-25
Also published as: EP0526446A2; JPH05179369A; ATA129991A; EP0526446A3

Description

AT 395 828 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verringerung von Schadstoffemissionen bei Sinterprozessen, bei welchen ein brennstoffhältiges Gemisch, insbesondere ein Koksbett, gezündet wird und der poremeiche Brennstoffanteil, insbesondere der Koks, des Gemisches vor der Aufgabe des brennstoffhältigen Gemisches mit Ca(OH)2 rollieit oder mit einer Aufschlämmung von Kalkhydrat getränkt wird. 5 Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist in der österreichischen Patentschrift 393 095 beschrieben.

Das bekannte Verfahren zielte darauf ab, ohne Vergrößerung der Menge an zu verhaldendem, mit Schadstoffen angereicherten Material eine Verringerung der Schadstoffemission, insbesondere eine nahezu vollständige Entschwefelung der Abgase ohne aufwendige Rauchgasentschwefelung, zu bieten. Durch das Rollieren mit Kalkhydrat bzw. Tränken des porenreichen Brennstoffanteiles mit einer Aufschlämmung des Kalkhydrats wurde 10 bei der vorgeschlagenen Verfahrensweise überraschenderweise gefunden, daß die genannten Zusätze zum porenreichen Brennstoffanteil, insbesondere Koks, einen positiven Einfluß auf die Zündtemperatur aufweisen. Überraschenderweise konnte mit der bekannten Verfahrensweise bei Verwendung von trockenem Kalkhydrat die Zündtemperatur des Kokses nahezu unverändert aufrechterhalten werden, wobei bei Verwendung von Aufschlämmungen von Kalkhydrat die Zündtemperatur des vorbehandelten Kokses sogar gesenkt werden konnte. 15 Mit dem bekannten Verfahren wurde insbesondere bei Einsatz von 5 bis 30 Gew.-% Ca(OH)2 eine wirkungsvolle

Entschwefelung mit einer Schwefeleinbindung von über 90 % erzielt Ein nicht unerheblicher Teil des auf diese Weise abgebundenen Schwefels wurde im Fertigsinter eingebunden. Während somit die bereits vorgeschlagene Kalkbehandlung des Sinterkokses zu einer deutlichen Erhöhung der Schwefeleinbindung im Fertigsinter führt, ist es aus der EP-Al 39 305 bereits bekanntgeworden, eine 20 Verringerung der Schadstoffemission durch Verwendung eines speziellen Rostbelages zu erzielen. Bei dem aus der EP-Al 39 305 bekanntgewordenen Verfahren wurde hiebei eine Zwischenschicht vorgeschlagen, welche aus körnigem Material besteht welches in der Lage sein soll, Schadstoffe zu entfernen. Auch dieses bekannte körnige Sorptionsmaterial wurde zur signifikanten Schadstoffemission befeuchtet, wobei hier die besten Effekte mit basischen Aufschlämmungen bzw. Flüssigkeiten erzielt wurden. Als basische Aufschlämmung wurde bei diesem 25 Verfahren bevorzugt Kalkmilch verwendet, wobei als Schichtdicke für den Rostbelag bei einer Schütthöhe der Sintermischung Werte zwischen 2,5 und 15 cm vorgeschlagen wurden, um eine wirkungsvolle Entschwefelung zu erzielen. Insbesondere bei höherer Schichtdicke ergibt sich hiebei eine relativ große Menge an schwefelhaltigem Abfallprodukt

Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß 30 bei weiterer deutlicher Erhöhung der Schwefeleinbindung und wesentlicher Reduktion der SC^-Emission im Sinterabgas auch andere Schadstoffe, wie insbesondere die Chlor- und die Fluoremissionen, im Sinterabgas sowie der NOx-Ausstoß wesentlich reduziert werden. Weiters zielt die Erfindung darauf ab, eine derartige Reduktion der Schadstoffe im Sinterabgas bei möglichst geringen Mengen an mit Schadstoffen belasteten, festen Abfallstoffen zu erzielen. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß ausgehend von einem 35 Verfahren der eingangs genannten Art zwischen Sinterrost und die zu sinternde Rohmischung ein Rostbelag aus körnigem Material aufgebracht wird, welches mit Kalkstein oder gebranntem Kalk angereichert oder mit Kalkhydrat getränkt und rolliert wurde. Überraschenderweise hat sich nun gezeigt, daß bei einer kombinierten Verwendung von vorbehandeltem Sinterbrennstoff und gegenüber bekannten Rostbelägen mit Kalk, Kalkstein oder Kalkhydrat angereicherten Rostbelägen die Schwefelaufnahme des Rostbelages gegenüber der isolierten 40 Verwendung von vorbehandelten Rostbelägen nahezu verzehnfacht werden kann, wodurch mit einer geringen Schichtstärke eines derartigen Rostbelages das Auslangen gefunden werden kann. Bei der kombinierten Anwendung von vorbehandeltem Koks und vorbehandeltem Rostbelag hat sich gezeigt, daß die Duichsatzleistung der Sinteranlage um bis zu 30 % erhöht werden kann, wobei dies in erster Linie auf die Verwendung des kalkbehandelten Sinterkokses zurückgeführt wird. Gleichzeitig führt die kombinierte Verwendung von 45 kalkbehandeltem Sinterkoks und kalkbehandeltem Rostbelag zu einer weiteren Verringerung der SC>2-Emission im Sinterabgas bei gleichzeitiger deutlicher Reduktion der Chlor- und Fluoremissionen im Sinterabgas und bei einer Reduktion des NOx-Ausstoßes um etwa ein Drittel. Die Verbesserung der Abgaswerte wird hiebei gleichzeitig mit einer merklichen Leistungssteigerung am Sinterband erzielt Neben einem Tränken mit Kalkhydrat bzw. einem Rollieren hat es sich dabei überraschenderweise herausgestellt daß auch ein wesentlich 50 kostengünstigeres einfaches Vermischen mit Kalkstein oder gebranntem Kalk bereits wesentliche Verbesserungen mit sich bringt. Neben einer Anreicherung des als Rostbelag eingesetzten körnigen Materials durch Beimengen von Kalkstein oder gebranntem Kalk können in diesem Zusammenhang mit Vorteil aber auch natürlich, mit freiem CaO angereicherte Ausgangsmaterialien eingesetzt werden, wobei es einer bevorzugten Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entspricht so vorzugehen, daß als Rostbelag eisraueiche Mineralien mit hohem 55 Anteil an freiem CaO, wie insbesondere Siderit oder Ankerit, eingesetzt weiden.

In besonders vorteilhafter Weise kann anstelle des kostenaufwendigen Tränkens und Rollierens mit Ca(OH)2 CaC03 oder CaO-Staub aus der Kalkindustrie beigemengt werden, wobei im Falle der Verwendung von Ca(OH)2 bzw. Kalkhydrat ein besonders vorteilhafter Rostbelag dadurch erzielt werden kann, daß Fertigsinter mit Kalkhydrat rolliert und mit Wasser befeuchtet als Rostbelag eingesetzt wird. 60 Während für die bekannte Vorbehandlung des Brennstoffanteiles, und insbesondere für das Tränken und -2-

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Rollieien des Kokses mit Ca(OH)2 Mengen von etwa 30 Gew.-%, bezogen auf den Sinteibiennstoff, eingesetzt werden, genügt es für die Behandlung des Rostbelages so vorzugehen, daß ein Rostbelag mit 5 bis 15 Gew.-%, insbesondere etwa 10 Gew.-%, Ca(OH)2 eingesetzt wird. Besonders günstige Werte in bezug auf die Verringerung der Abgasbelastung und die Verringerung des mit Schwefel belasteten Feststoffanteiles lassen sich dadurch erzielen, daß der Koks für das zu sinternde Material in einer Menge von 7,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 8,5 Gew.-%, mit Kalkhydrat behandeltem Koks, bezogen auf das zu sinternde Material, eingesetzt wird, wobei vorzugsweise die Menge von aufgebrachtem Ca(OH)2 in Koks und Rostbelag im Verhältnis von 1:1 bis 4:1, vorzugsweise 3:1, gewählt wird. Unter Einhaltung der genannten Bedingungen wurde der Schwefelanteil im Fertigsinter größenordnungsmäßig von 0,01 auf bis zu 0,03 Gew.-% angehoben, was für die weitere Verwendung des Fertigsinters ohne nennenswerte Nachteile ist. Gleichzeitig wurde die S(>2-Menge im Abgas gegenüber unbehandeltem Koks und unbehandeltem Rostbelag von 650 auf etwa 350 mg/m^ gesenkt Schließlich konnte eine Reduktion von Chlorabgas von 30 mg/m^ bei Verwendung von unbehandeltem Koks und unbehandeltem Rostbelag auf etwa 8 mg/m^ und im Falle von Fluor von etwa 5 mg/m^ auf 3 mg/m^ erzielt werden. Die NOx-Emission konnte, wie bereits erwähnt um wenigstens ein Drittel gesenkt werden.

Die durch die erfindungsgemäße Verfahrensführung »zielbaren Vorteile werden in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt:

Einsatzparameter S im Chlor Fluor SO2 Fertig sinter [%] mg/m^ Abgas mg/nP Abgas mg/nP Abgas kalkbehandelter Koks kalkbehandelter Rostbelag 0,033 8 3 380 kalkbehandelter Koks Siderit als Rostbelag 0,023 480 unbehandelter Koks kalkbehandelter Rostbelag 0,02 520 unbehandelter Koks unbehandelter Rostbelag 0,013 30 5 650

Unter den Verfahrensbedingungen wurde eine Leistungssteigerung gegenüber unbehandeltem Koks und unbehandeltem Rostbelag von über 30 % festgestellt. Die Schwefelaufnahmekapazität des Fertigsinters wurde bereits durch Verwendung von kalkbehandeltem Koks deutlich erhöht. Bei der erfindungsgemäßen Verfahrensführung kommt es bei einer Verdoppelung des Schwefelgehaltes im Sinter sowie zu einer 8- bis 10-fachen Erhöhung des Schwefelgehaltes im kalkangereicherten Rostbelag. In Kombination ergibt sich somit, daß der SO2-Ausstoß im Abgas bei vergleichbaren Voraussetzungen wesentlich herabgesetzt wird. Eine Erhöhung der Schwefeleinbindung von 0,01 auf 0,02 Gew.-% Schwefel im Fertigsinter bringt bei einer Erzeugung von beispielsweise 170 t/h eine Reduzierung des SC^-Ausstoßes um ca. 130 mg/m^ mit sich. Durch die wesentlich deutlichere Erhöhung der Schwefelaufnahme des Rostbelages von 0,01 auf 0,1 Gew.-% wird im wesentlichen nochmals ein ähnlicher Beitrag zur Verringerung der SC^-Belastung erzielt, so daß eine Gesamtverringerung des SO2 im Abgas von weit über 250 mg/m^ ohne weiteres erzielt werden kann. Die Fluor- und Chlorwerte im Abgas konnten in allen Füllen unter die zulässigen Höchstgrenzen gesenkt werden. -3-

Claims

AT 395 828 B PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Verringerung von Schadstoffemissionen bei Sinterprozessen, bei welchen ein brennstoffhältiges Gemisch, insbesondere ein Koksbett, gezündet wird und der porenreiche Brennstoff anteil, insbesondere der Koks, des Gemisches vor der Aufgabe des brennstoffhältigen Gemisches mit Ca(OH>2 rolliert oder mit einer Aufschlämmung von Kalkhydrat getränkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Sinterrost und die zu sinternde Rohmischung ein Rostbelag aus körnigem Material aufgebracht wird, welches mit Kalkstein oder gebranntem Kalk angeieichert oder mit Kalkhydrat getränkt und rolliert wurde.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Rostbelag eisenreiche Mineralien mit hohem Anteil an freiem CaO, wie insbesondere Siderit oder Arikerit, eingesetzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Fertigsinter mit Kalkhydrat rolliert und mit Wasser befeuchtet als Rostbelag eingesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rostbelag mit 5 bis 15 Gew.-%, insbesondere etwa 10 Gew.-%, Ca(OH)2 eingesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Koks für das zu sinternde Material in einer Menge von 7,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 8,5 Gew.-%, mit Kalkhydrat behandeltem Koks bezogen auf das zu sinternde Material eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge von aufgebrachtem Ca(OH)2 in Koks und Rostbelag im Verhältnis von 1:1 bis 4:1, vorzugsweise 3:1, gewählt wird. -4-